JPH11174015A - Water content measurement device and sensor thereof - Google Patents

Water content measurement device and sensor thereof

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JPH11174015A
JPH11174015A JP10243657A JP24365798A JPH11174015A JP H11174015 A JPH11174015 A JP H11174015A JP 10243657 A JP10243657 A JP 10243657A JP 24365798 A JP24365798 A JP 24365798A JP H11174015 A JPH11174015 A JP H11174015A
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suspension
sensor
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water
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Xin Xin Wang
シン ウォン シン
Thaddeus A Niemiro
エー. ニーミロ サデアス
Thomas W Orzechowski
ダブリュ. オルゼチョウスキー トーマス
Shem-Mong Chou
チョウ シェン−モン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To directly output a water content of a uniformly mixed water-ink suspension over a wide water concentration range without using any logarithmic amplifier by comprising opposed two pole plates, providing at least one aperture, through which an object to be measured is introduced, in a housing, deciding an electrostatic capacity between the opposed two pole plates in relation to a substance existing between the pole plates. SOLUTION: A water content measurement device 10 is used for a uniformly mixed suspension. As a water sensor 20, an electrostatic capacity type sensor, through which flow of the suspension to be measured fed from a mixer can be passed, is desirable. the suspension is passed through between two pole plates 22 forming the electrostatic capacity sensor 20. Because an electrostatic capacity is directly decided on the basis of a dielectric constant of a substance existing between the pole plates 22, the electrostatic capacity of the sensor 22 is changed when a dielectric substance between the pole plates 22 is changed. In the suspension, a dielectric constant is varied according to water concentration, so that the water concentration can be measured between the two pole plates 22 on the basis of the electrostatic capacity of the sensor 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷機で使用する
水−インク懸濁水溶液の水分濃度を監視するための水分
測定装置及びそのセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water measuring device for monitoring the water concentration of a water-ink suspension aqueous solution used in a printing press and a sensor therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】平版印
刷機(Lithographic printing press)で使用されるイン
クは、通常、インクと加湿溶液の2つの成分で構成され
ている。加湿溶液は、印刷板の非印刷部分の加湿を促進
する少量の添加物を含む水である。これまでインクと加
湿溶液は別個の経路で供給されている。
2. Description of the Related Art Ink used in a lithographic printing press usually consists of two components, an ink and a humidifying solution. The humidifying solution is water with small amounts of additives that promote the humidification of the non-printing parts of the printing plate. Heretofore, the ink and the humidifying solution have been supplied through separate routes.

【0003】しかし印刷機を簡略化しコストを低減する
ために、予め混合されたインクと水(即ち加湿溶液)の
懸濁液を単一経路で印刷機に供給することがある。懸濁
液の単位時間内の使用量が僅かであるため、経済運転の
面から、水−インク懸濁水溶液は、インクトレーンを擦
るだけでシステム内に循環される。擦り落とされた懸濁
液は、当初のものに比べて、水分が10〜20%減少してい
る。最適の印刷結果を得るには、懸濁液が適切な水分濃
度を維持しなければならない。この水分濃度は、インク
組成にもよるが、通常30〜50%である。印刷開始時に新
たなインクと水とを適切な比率で混合することもでき
る。しかし印刷が進行するに従い、循環される懸濁液の
インクと水の比率が変化する。印刷の過程で、連続して
新しい懸濁液を補充する場合には、連続して懸濁液中の
水分濃度をリアルタイムで測定しなければならないこと
が多い。
However, to simplify the printing press and reduce costs, a premixed suspension of ink and water (ie, a humidified solution) may be supplied to the printing press in a single pass. Since the amount of the suspension used in a unit time is small, the water-ink suspension aqueous solution is circulated through the system only by rubbing the ink train from the viewpoint of economical operation. The abraded suspension has 10-20% less water than the original. For optimal printing results, the suspension must maintain a suitable moisture concentration. This water concentration is usually 30 to 50%, depending on the ink composition. At the start of printing, new ink and water can be mixed in an appropriate ratio. However, as printing proceeds, the ratio of ink to water in the circulating suspension changes. When a new suspension is continuously replenished during the printing process, it is often necessary to continuously measure the water concentration in the suspension in real time.

【0004】懸濁液の絶縁常数によって、懸濁液の濃度
を測定する測定器が知られている。これらの内のある測
定器では絶縁常数を測定するホイートストン・ブリッジ
を使用している(例えば米国特許第4,048,844号)。他
の測定器では、ピーク検知装置を備えた発振器(例えば
米国特許第4,130,796号)又は論理回路(例えば米国特
許第4,399,404号)を使用している。米国特許第4,559,4
93号には、水−インク懸濁液の水分濃度測定器が開示さ
れている。しかし'493号特許明細書に記載された測定器
の論理増幅器は水分濃度0〜20%の領域が除外されてい
るが、大部分の印刷で水分濃度20〜50%の懸濁液が使用
されるため、この'493号特許明細書には、望ましい実施
形態として、センサの出力を直線化するための対数増幅
器が記載されている。
[0004] Measuring instruments for measuring the concentration of a suspension by means of the insulating constant of the suspension are known. Some of these instruments use a Wheatstone bridge to measure the insulation constant (eg, US Pat. No. 4,048,844). Other instruments use an oscillator (eg, US Pat. No. 4,130,796) or a logic circuit (eg, US Pat. No. 4,399,404) with a peak detector. US Patent 4,559,4
No. 93 discloses a water concentration measuring device for a water-ink suspension. However, while the logic amplifier of the instrument described in the '493 patent excludes the region of 0-20% moisture, most printing uses a suspension of 20-50% moisture. Thus, the '493 patent describes, as a preferred embodiment, a logarithmic amplifier for linearizing the output of the sensor.

【0005】さらに、上記測定器では、対数増幅器の適
用範囲の拡大以外にも問題がある。例えば、ある測定器
では、静電容量センサに使用する極板が圧力によって変
形又は変位する。極板に変形又は変位が生じると、流量
によって出力に変動が生じ、対象変量、即ち水分濃度に
測定誤差が生じる。
Further, the above-mentioned measuring instrument has another problem besides the expansion of the application range of the logarithmic amplifier. For example, in a certain measuring instrument, an electrode plate used for a capacitance sensor is deformed or displaced by pressure. When the electrode plate is deformed or displaced, the output fluctuates depending on the flow rate, and a measurement error occurs in the target variable, that is, the water concentration.

【0006】従来の静電容量センサの出力は、測定対象
懸濁液中の成分分布によって影響を受ける。例えば、水
−インク懸濁液が全く同一組成の懸濁液であっても、成
分の分布によって異なる絶縁常数を持つことがある。極
端な例として、水とインクが層をなす場合、同一組成の
水−インク懸濁液であっても深さによって絶縁常数が異
なることになる。この問題については、モーニュ(Mougn
e)に付与された米国特許第4,916,490号で水と油の混合
物を例として説明されている。
[0006] The output of a conventional capacitance sensor is affected by the component distribution in the suspension to be measured. For example, even if the water-ink suspension has exactly the same composition, it may have a different insulating constant depending on the distribution of the components. As an extreme example, when water and ink form a layer, even if the water-ink suspension has the same composition, the insulating constant will differ depending on the depth. For this issue, see Mougn
U.S. Pat. No. 4,916,490 to e) describes a mixture of water and oil as an example.

【0007】さらに、従来の測定器では、精密な測定を
行う場合に漏洩電磁界の影響が問題となる。
Further, in the conventional measuring device, the influence of the leakage electromagnetic field becomes a problem when performing a precise measurement.

【0008】本発明の目的は、従来の水分測定器の上記
の問題を解消し、均一混合された水−インク懸濁液の水
分を、広い水分濃度範囲において、対数増幅器を使用す
ることなく、直線的出力が得られるセンサを使用した水
分測定器を提供することである。
[0008] It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the prior art moisture meter and to disperse the moisture of a homogeneously mixed water-ink suspension over a wide moisture concentration range without using a logarithmic amplifier. An object of the present invention is to provide a moisture meter using a sensor capable of obtaining a linear output.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の一つの形態で
は、水分測定器が、マルチバイブレータとして作用する
発振器に接続した静電容量センサを使用している。被測
定懸濁液は、懸濁液の水分濃度に応じて静電容量が変化
する静電容量センサの対向する2枚の極板の間を通過す
る。発振器の出力周波数はセンサの静電容量によって変
化する。発振器の出力周波数は、水分濃度変換機によ
り、懸濁液の水分濃度に対応する信号に変換される。水
分濃度変換器は、周波数−電圧変換器の電圧が水分濃度
の増加に反比例して直線的に降下する直線マッピング機
能に応じた水分濃度信号を発する。
SUMMARY OF THE INVENTION In one form of the invention, a moisture meter uses a capacitance sensor connected to an oscillator acting as a multivibrator. The suspension to be measured passes between two opposing electrode plates of the capacitance sensor whose capacitance changes according to the water concentration of the suspension. The output frequency of the oscillator changes depending on the capacitance of the sensor. The output frequency of the oscillator is converted into a signal corresponding to the water concentration of the suspension by a water concentration converter. The moisture concentration converter generates a moisture concentration signal according to a linear mapping function in which the voltage of the frequency-voltage converter falls linearly in inverse proportion to the increase in the moisture concentration.

【0010】本発明の別の重要な形態では、水分濃度が
0〜50%の範囲で直線的マッピング機能をもつ上記のよ
うな水分測定器が提供される。
In another important aspect of the present invention, there is provided a moisture meter as described above which has a linear mapping function in a moisture concentration range of 0 to 50%.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】本発明の水分測定器10を図1に示す。この
測定器は、特に印刷機に使用する水−インク懸濁液の水
分濃度の測定に適している。しかし、この測定器10は、
印刷機又は特定の懸濁液の測定に限定されるものではな
い。又、測定器10の用途は平版印刷機に適しているが、
特定の印刷機に用途が限定されるものでもない。むし
ろ、その性質により、本発明の範囲内で各種用途に適用
できる。
FIG. 1 shows a moisture meter 10 of the present invention. The measuring device is particularly suitable for measuring the water concentration of a water-ink suspension used in a printing press. However, this measuring instrument 10
It is not limited to printing presses or specific suspension measurements. The use of the measuring device 10 is suitable for a lithographic printing machine,
The application is not limited to a specific printing machine. Rather, due to its nature, it can be applied to various uses within the scope of the present invention.

【0013】水分測定器10は、従来装置の上記の問題を
回避するため、均一に混合された懸濁液に用いるのが望
ましい。懸濁液の均一混合する機構については後に述べ
る。ここで云う均一混合された懸濁液とは、液の全体に
わたって各成分が均一に混合された懸濁液を意味する。
The moisture meter 10 is preferably used for a uniformly mixed suspension to avoid the above-mentioned problems of the conventional apparatus. The mechanism for uniformly mixing the suspension will be described later. The term “homogeneously mixed suspension” as used herein means a suspension in which each component is uniformly mixed throughout the entire liquid.

【0014】被測定懸濁液中の水分濃度を検知するた
め、水分測定装置10には水分センサ20が設けられてい
る。図1に示すように、水分センサ20は静電容量型で、
混合機から送られる被測定懸濁液の流れを通過させるも
のが望ましい。混合機から印刷機に送られる懸濁液の全
てをセンサに通す必要はない。むしろ、システム内の懸
濁液の一部をサンプルとしてセンサに通せばよい。ま
た、センサ20は印刷機の上流側に設置するのが望ましい
が、他の場所に設置してもよい。例えば、懸濁液を循環
させる場合には、センサ20を印刷機の下流側に設置する
ことができる。
In order to detect the moisture concentration in the suspension to be measured, the moisture measuring device 10 is provided with a moisture sensor 20. As shown in FIG. 1, the moisture sensor 20 is a capacitance type,
It is desirable to pass the flow of the suspension to be measured sent from the mixer. Not all of the suspension sent from the mixer to the printer needs to pass through the sensor. Rather, a portion of the suspension in the system may be passed through the sensor as a sample. Further, the sensor 20 is desirably installed on the upstream side of the printing press, but may be installed in another place. For example, if the suspension is to be circulated, the sensor 20 can be located downstream of the printing press.

【0015】いずれにせよ、静電容量センサ20を形成す
る2枚の極板22の間に懸濁液を通過させる。静電容量が
極板22の間にある物質の誘電率によって直接決まるた
め、極板22の間の誘電物質が変わるとセンサ20の静電容
量が変わる。懸濁液は、水分濃度によって誘電率が変わ
るため、2枚の極板22の間で懸濁液の水分濃度をセンサ
20の静電容量によって測定することができる。
In any case, the suspension is passed between the two plates 22 forming the capacitance sensor 20. Since the capacitance is directly determined by the dielectric constant of the material between the plates 22, changing the dielectric material between the plates 22 will change the capacitance of the sensor 20. Since the dielectric constant of the suspension changes depending on the water concentration, the water concentration of the suspension is measured between the two electrode plates 22.
It can be measured by a capacitance of 20.

【0016】このようなセンサ20の静電容量の変化を監
視するため、水分測定器10には周波数発振器40が設けら
れている。周波数発振器40の周波数はセンサ20の静電容
量に応じて変化し、発振器40はセンサの静電容量に反比
例した周波数信号を発信する。
In order to monitor such a change in the capacitance of the sensor 20, the moisture meter 10 is provided with a frequency oscillator 40. The frequency of the frequency oscillator 40 changes according to the capacitance of the sensor 20, and the oscillator 40 emits a frequency signal inversely proportional to the capacitance of the sensor.

【0017】図1に示すように、発振器40が出力する周
波数信号は、RS-422ドライバ46を介して偏差信号として
コード化するのが望ましい。この偏差信号は、標準的な
2本撚り線型のケーブル50を介してRS-422レシーバ47に
伝送する。レシーバ47は偏差信号を非コード化し、非コ
ード化信号を周波数−電圧変換器60に伝送する。周波数
−電圧変換器60は、その名が示すとおり、発振器40から
の周波数信号の周波数に比例した出力電圧を発生する。
好ましい形態としては、周波数−電圧変換器60の入出力
比は20KHz/voltである。
As shown in FIG. 1, the frequency signal output from the oscillator 40 is preferably encoded as a deviation signal via an RS-422 driver 46. This deviation signal is transmitted to the RS-422 receiver 47 via a standard twin-stranded cable 50. Receiver 47 uncodes the deviation signal and transmits the uncoded signal to frequency-to-voltage converter 60. As the name implies, the frequency-voltage converter 60 generates an output voltage proportional to the frequency of the frequency signal from the oscillator 40.
In a preferred embodiment, the input / output ratio of the frequency-to-voltage converter 60 is 20 KHz / volt.

【0018】いずれにせよ、図1に示すように、変換器
60の出力電圧は通常のローパス・フィルタ70を通して、
センサ20又は伝送ライン50で発生した高周波数ノイズを
除去する。ノイズを除去した信号は通常のアナログ−デ
ジタル変換器80でデジタル化して水分濃度変換器82で水
分濃度に変換し、この出力によって混合機を制御する。
即ち、水分センサ20、発振器40、RS-422ドライバ46、ケ
ーブル50、RS-422レシーバ47、周波数−電圧変換器60、
フィルタ70、アナログ−デジタル変換器80、及び水分濃
度変換器82を混合機に接続してフィードバック・ループ
を形成し、被測定懸濁液中の水分濃度を調整することが
できる。
In any case, as shown in FIG.
The output voltage of 60 passes through a normal low-pass filter 70
High frequency noise generated in the sensor 20 or the transmission line 50 is removed. The signal from which the noise has been removed is digitized by a normal analog-to-digital converter 80, converted into a water concentration by a water concentration converter 82, and the output is used to control the mixer.
That is, the moisture sensor 20, the oscillator 40, the RS-422 driver 46, the cable 50, the RS-422 receiver 47, the frequency-voltage converter 60,
The filter 70, the analog-to-digital converter 80, and the moisture concentration converter 82 can be connected to a mixer to form a feedback loop to adjust the moisture concentration in the measured suspension.

【0019】このようなフィードバック・ループを使用
して混合機で懸濁液の水分濃度を調整することは、本発
明の範囲外であるため、その説明を省略する。ただ、本
発明の範囲内で、あらゆる従来の混合機が使用可能であ
る。例えば、混合機から全プロセスの懸濁液に水又はイ
ンクを添加することができるし、混合機によって懸濁液
のいずれかの成分、又は全ての成分の供給量を制御する
こともできる。
The use of such a feedback loop to adjust the water content of the suspension in the mixer is outside the scope of the present invention, and will not be described. However, any conventional mixer can be used within the scope of the present invention. For example, water or ink can be added from the mixer to the suspension of the entire process, or the mixer can control the supply of any or all of the components of the suspension.

【0020】図2及び図3にセンサ20の詳細を示す。各
図に示すように、センサ20は2枚の金属板22を有してい
る。金属板の形状や寸法は任意であるが、金属板22は間
隔を隔てて平行に配置された円板であることが望まし
い。円板22の直径と間隔の比は12:1〜20:1であること
が望ましい。円板としては、ステンレス鋼板等の金属板
の対向面に4フッ化エチレン等の合成樹脂を被覆したも
のが望ましい。合成樹脂被覆は円板22と懸濁液との間を
絶縁して円板の腐食を防止ためのものである。また、懸
濁液には加湿剤として導電性物質が添加されているた
め、この絶縁は円板22の間の漏洩電流を防止するために
も必要である。
FIGS. 2 and 3 show the details of the sensor 20. FIG. As shown in each figure, the sensor 20 has two metal plates 22. Although the shape and size of the metal plate are arbitrary, it is preferable that the metal plate 22 is a circular plate that is arranged in parallel at an interval. Preferably, the ratio of the diameter to the spacing of the disks 22 is between 12: 1 and 20: 1. As the disk, a metal plate such as a stainless steel plate or the like is preferably coated with a synthetic resin such as tetrafluoroethylene on the opposite surface. The synthetic resin coating insulates the disk 22 from the suspension to prevent corrosion of the disk. In addition, since a conductive substance is added to the suspension as a humidifier, this insulation is also necessary to prevent a leakage current between the disks 22.

【0021】円板22を所定位置に固定して使用中に動か
ないように、各円板22は側面絶縁材24に埋め込んで固定
するのがよい。図3に示すように、絶縁材24により各円
板22の間に上記の所定間隔を持つ空間が形成される。各
円板22は、ロサイト(Locite)社から販売されているエポ
キシ・セメントのような絶縁性セメント23で所定位置に
固定し、側面絶縁材24はデルリン(Delrin)のような非導
電性材料が望ましい。円板22は、漏洩電磁界の影響を受
けないよう金属製ハウジング26内に設置するのが望まし
い。ハウジング26内には側面絶縁材24を所定位置で保持
するための空間が形成されている。ハウジング26にはセ
ンサ20を適切な位置に固定するためのボルト等の固定部
材27が設けられている。ハウジング26からの液漏れを防
止するためのガスケット28を使用することが望ましい。
図3に示すように、ハウジング26は、対向する2つの側
面部材、頂部部材、及び底部部材がボルト(図示省略)
によって通常の方法で組み立てられる。円板22の間の静
電容量の変化を監視するため、ハウジング26には対向す
る2つの孔が設けられている。対向する2つの孔には絶
縁性スリーブ32に囲まれた金属棒30が挿入固定されてい
る。各金属棒30は一端が各円板22に接続され、他端に接
続用ワイヤ34が接続されている。接続用ワイヤ34(図1
のフロー参照)は、発振器40とRS-422ドライバ46を収容
した発振器ボックス36に接続されている。図3に示すよ
うに、発振器ボックス36は、有害な静電容量を少なくす
るためにワイヤ34を短縮し、ハウジング26に載置されて
いる。
Each disk 22 is preferably embedded and fixed in the side insulating material 24 so that the disks 22 are fixed at predetermined positions and do not move during use. As shown in FIG. 3, a space having the above-mentioned predetermined interval is formed between the disks 22 by the insulating material 24. Each disk 22 is fixed in place with an insulating cement 23 such as epoxy cement sold by Locite, and the side insulation 24 is made of a non-conductive material such as Delrin. desirable. The disk 22 is preferably installed in a metal housing 26 so as not to be affected by the leakage electromagnetic field. A space is formed in the housing 26 for holding the side insulating material 24 at a predetermined position. The housing 26 is provided with a fixing member 27 such as a bolt for fixing the sensor 20 at an appropriate position. It is desirable to use a gasket 28 to prevent liquid leakage from the housing 26.
As shown in FIG. 3, the housing 26 has two opposing side members, a top member, and a bottom member, which are bolts (not shown).
Assembled in the usual way. To monitor the change in capacitance between the disks 22, the housing 26 is provided with two opposing holes. A metal rod 30 surrounded by an insulating sleeve 32 is inserted and fixed in the two opposing holes. One end of each metal rod 30 is connected to each disk 22, and a connecting wire 34 is connected to the other end. Connection wire 34 (Fig. 1
Is connected to the oscillator box 36 containing the oscillator 40 and the RS-422 driver 46. As shown in FIG. 3, the oscillator box 36 has the wires 34 shortened and mounted on the housing 26 to reduce harmful capacitance.

【0022】図2に示すように、ハウジング26には、円
板22の間の間隙に連通する対向した2つの開口38が設け
ることが望ましい。この開口38を通じて円板22の間の間
隙に水−インク懸濁液がポンプで供給される。前記のよ
うに、懸濁液の誘電率に比例してセンサ20の静電容量が
変化する。その結果、周波数−電圧変換器60の出力周波
数は、水分濃度が0〜50%の範囲で、均一混合された水
−インク懸濁液の水分濃度に直線的に比例する。この比
例関係が直線的であるため、従来の測定器の対数増幅器
が不要となる。図6に示すように、希望する範囲内での
直線的関係が得られる。
As shown in FIG. 2, the housing 26 is preferably provided with two opposing openings 38 communicating with the gap between the disks 22. The water-ink suspension is pumped into the gap between the disks 22 through this opening 38. As described above, the capacitance of the sensor 20 changes in proportion to the dielectric constant of the suspension. As a result, the output frequency of the frequency-to-voltage converter 60 is linearly proportional to the water concentration of the uniformly mixed water-ink suspension in a water concentration range of 0-50%. Since this proportional relationship is linear, the logarithmic amplifier of the conventional measuring instrument is not required. As shown in FIG. 6, a linear relationship within a desired range is obtained.

【0023】発振器40、RS-422ドライバ46、接続ケーブ
ル50、RS-422レシーバ47、周波数−電圧変換器60、及び
ローパス・フィルタ70の回路が図4及び図5に例示され
ている。これらの回路は一例であり発明の範囲内で各種
の変更が可能である。
The oscillator 40, RS-422 driver 46, connection cable 50, RS-422 receiver 47, frequency-to-voltage converter 60, and low-pass filter 70 circuits are illustrated in FIGS. These circuits are examples and various changes can be made within the scope of the invention.

【0024】図4に示すように、発振器40には電圧分割
回路網44の形の適当なバイアス回路を持つ通常の'555タ
イマ42を備えていることが望ましい。タイマ42は、分割
回路網44とセンサ20を有するマルチバイブレータとして
作用し、時間常数を決めるRC回路を形成する。詳しく
は、図4に示すように、タイマ42、分割回路網44、及び
静電容量センサ20が5ボルト電源に接続されている。電
圧が供給されると、周知のとおり、静電容量センサ20が
充電され、センサ20に所定の電荷が充電されるとタイマ
ー42がパルスを出力してセンサ20が放電される。こうし
てセンサ20の充電と放電のサイクルが繰り返され、タイ
マ42が、RC回路の時間常数によって決められた周波数信
号を出力する。分割回路網44の抵抗が一定であるため、
RC回路の時間常数はセンサ20の静電容量に応じて変化す
る。従って、円板22の間の懸濁液の誘電率に応じて変化
するセンサ20の静電容量によってRC回路の時間常数が変
化し、タイマ42の出力周波数が変化する。望ましい形態
では、タイマ42の出力周波数が次の式で表すことができ
る。 F=1.44/(R1+2R2)C 但し、Fは出力周波数(Hz)、R1及びR2は分割回路網44
の抵抗、Cはセンサ20の静電容量(f)である。
As shown in FIG. 4, oscillator 40 preferably includes a conventional '555 timer 42 with a suitable bias circuit in the form of a voltage divider network 44. The timer 42 acts as a multivibrator having a divided network 44 and the sensor 20, and forms an RC circuit for determining a time constant. Specifically, as shown in FIG. 4, timer 42, split network 44, and capacitance sensor 20 are connected to a 5 volt power supply. When a voltage is supplied, as is well known, the capacitance sensor 20 is charged, and when a predetermined charge is charged in the sensor 20, the timer 42 outputs a pulse and the sensor 20 is discharged. Thus, the cycle of charging and discharging of the sensor 20 is repeated, and the timer 42 outputs a frequency signal determined by the time constant of the RC circuit. Since the resistance of the dividing network 44 is constant,
The time constant of the RC circuit changes according to the capacitance of the sensor 20. Therefore, the time constant of the RC circuit changes due to the capacitance of the sensor 20, which changes according to the dielectric constant of the suspension between the disks 22, and the output frequency of the timer changes. In a desirable mode, the output frequency of the timer 42 can be expressed by the following equation. F = 1.44 / (R 1 + 2R 2 ) C where F is the output frequency (Hz), and R 1 and R 2 are the dividing network 44
Is the capacitance (f) of the sensor 20.

【0025】タイマ42の出力周波数の範囲は0〜100KHz
であることが望ましい。そのためセンサ20は、均一混合
された水−インク懸濁液に対する静電容量が150-350pf
となるように設計されていることが望ましい。そのため
分割回路網44の各抵抗を47.6〜100KΩに選定するのが望
ましい。このように設定されたセンサ20と分割回路網44
によると、想定される水分濃度の全てに対して0〜100K
Hzのタイマ42出力が得られるRC回路の時間常数が設定さ
れる。
The output frequency range of the timer 42 is 0 to 100 KHz.
It is desirable that Therefore, the sensor 20 has a capacitance of 150-350 pf for a uniformly mixed water-ink suspension.
It is desirable that it be designed so that Therefore, it is desirable to select each resistance of the dividing network 44 to be 47.6 to 100 KΩ. The sensor 20 and the dividing network 44 set in this way are
According to 0 to 100K for all assumed moisture concentrations
The time constant of the RC circuit from which the timer 42 output of Hz is obtained is set.

【0026】タイマ42の出力を、障害やロスの少ない方
法で周波数−電圧変換器60に接続するために、図4、図
5に示すように、サポート回路としてRS-422ドライバ46
とRS-422レシーバ47を備えた通常の2本撚り線ケーブル
50が使用される。望ましい形態としては、RS-422ドライ
バ46はタイマ42の信号を受信してタイマの出力と同一周
波数の2つの同じ信号に変換する。図4に示すように、
2つの信号の位相が180゜ずれている。RS-422ドライ
バ46で形成された2つの信号はケーブル50を介してRS-4
22レシーバ47に伝送される。RS-422レシーバ47は2つの
信号から、タイマ42の信号とほぼ同一の1つの信号を再
形成する。望ましい形態として、ドライバ46及びレシー
バ47として、それぞれテキサスインストルメント社が販
売しているSN75172及びSN75173チップを使用している
が、それ以外のチップも使用できる。
In order to connect the output of the timer 42 to the frequency-to-voltage converter 60 in a manner with little trouble or loss, as shown in FIGS. 4 and 5, an RS-422 driver 46 is used as a support circuit.
Normal two-stranded cable with cable and RS-422 receiver 47
50 is used. In a preferred embodiment, the RS-422 driver 46 receives the signal of the timer 42 and converts it into two identical signals at the same frequency as the output of the timer. As shown in FIG.
The two signals are 180 ° out of phase. The two signals formed by the RS-422 driver 46 are transmitted via the cable 50 to the RS-4
22 is transmitted to the receiver 47. The RS-422 receiver 47 regenerates from the two signals one signal which is substantially the same as the signal of the timer 42. In a preferred embodiment, the driver 46 and the receiver 47 use the SN75172 and SN75173 chips sold by Texas Instruments, respectively, but other chips can be used.

【0027】図5に示すように、再形成されたタイマ42
の信号は、通常の周波数−電圧変換器60で、タイマの出
力周波数に比例した電圧信号に変換される。上記のよう
に、タイマの出力範囲は0〜100KHzが望ましい。また周
波数−電圧変換器60の入出力比は20KHz/voltであること
が望ましい。この周波数範囲と入出力比により、変換器
60の出力電圧が0〜5ボルトの範囲となり、下流側のア
ナログ−デジタル変換器80での処理が容易となる。変換
器60として、アナログデバイス社が部品として販売して
いるADVFC32を使用できるが、それ以外の部品も使用可
能である。
As shown in FIG. 5, the reconfigured timer 42
Is converted by a normal frequency-voltage converter 60 into a voltage signal proportional to the output frequency of the timer. As described above, the output range of the timer is desirably 0 to 100 KHz. It is desirable that the input / output ratio of the frequency-voltage converter 60 is 20 KHz / volt. With this frequency range and input / output ratio, the converter
The output voltage at 60 is in the range of 0-5 volts, which facilitates processing in the downstream analog-to-digital converter 80. As the converter 60, ADVFC32 sold as a part by Analog Devices, Inc. can be used, but other parts can also be used.

【0028】周波数−電圧変換器60は、図5に示すよう
に、従来のバイアス回路を使用して適当な運転範囲に調
節することができる。図5に示すように、バイアス回路
に変更可能な抵抗62が変換機60の校正手段として組み込
まれていることが望ましい。
The frequency-to-voltage converter 60 can be adjusted to an appropriate operating range using a conventional bias circuit, as shown in FIG. As shown in FIG. 5, it is desirable that a changeable resistor 62 is incorporated in the bias circuit as a calibration means of the converter 60.

【0029】上記のように、図1と関連して、変換器60
の出力は、アナログ−デジタル変換器80及び水分濃度変
換器82に伝送する前にローパス・フィルタ70を通すこと
が望ましい。図5に示すように、ローパス・フィルタ70
は、抵抗72とコンデンサ74を有する通常のものが使用で
きる。
As described above, with reference to FIG.
Is preferably passed through a low-pass filter 70 before being transmitted to the analog-to-digital converter 80 and the moisture concentration converter 82. As shown in FIG.
As the device, a normal device having a resistor 72 and a capacitor 74 can be used.

【0030】望ましい形態として、水分濃度変換器82
は、図6に示すような直線的マッピング機能を持つよう
に、通常の方法でプログラムされたマイクロプロセッサ
を備えている。均一混合された懸濁液の水分濃度が0〜
50%の範囲でマッピング機能は直線的である。マッピン
グ機能は次の式で表される。 水分濃度=X−Y*V 但し、X及びYは常数であり、Vは周波数−電圧変換機
60の出力電圧である。常数X及びYは懸濁液中の添加物
とインクの組成、及びその比率に関係する。常数X及び
Yは経験的分析手法によって決定することができる。1
例として図6に示すように、X=60.94及びY=1
5.12はU.S.インク社で販売されている均一混合され
た黒色インクのものである。
In a preferred embodiment, the water concentration converter 82
Has a microprocessor programmed in a conventional manner to have a linear mapping function as shown in FIG. The water concentration of the uniformly mixed suspension is 0 to
The mapping function is linear over a 50% range. The mapping function is represented by the following equation. Moisture concentration = XY * V where X and Y are constants, and V is a frequency-voltage converter.
60 output voltages. The constants X and Y relate to the composition of the additive and the ink in the suspension and their ratio. The constants X and Y can be determined by an empirical analysis technique. 1
As an example, as shown in FIG. 6, X = 60.94 and Y = 1
5.12 is for a uniformly mixed black ink sold by US Ink Company.

【0031】図6に示すように、マッピング機能は、通
常、水分濃度の増加に応じて周波数−電圧変換機60の出
力電圧が低下する下り勾配となる。
As shown in FIG. 6, the mapping function usually has a downward slope in which the output voltage of the frequency-to-voltage converter 60 decreases as the moisture concentration increases.

【0032】本実施形態では、水分濃度変換機82にプロ
グラムされたマイクロプロセッサを使用しているが、本
発明の範囲内で他のものを使用することもできる。例え
ば、電圧分割回路網その他、電気配線による加算回路も
使用可能である。同様に、本実施形態では、変換器60の
出力をデジタル化するのにアナログ−デジタル変換器80
を使用しているが、アナログ−デジタル変換器80を省略
して、水分濃度変換器82をアナログで処理することもで
きる。
In the present embodiment, a microprocessor programmed in the moisture concentration converter 82 is used, but other devices can be used within the scope of the present invention. For example, a voltage division circuit network or an addition circuit using electric wiring can be used. Similarly, in the present embodiment, the analog-to-digital converter 80 is used to digitize the output of the converter 60.
However, the analog-to-digital converter 80 can be omitted and the moisture concentration converter 82 can be processed in analog.

【0033】上記のように、均一混合されたインク−水
懸濁液を使用することが望ましい。このような均一混合
された懸濁液を得るための、新しい改良された混合機に
ついて以下に述べる。この混合機は米国特許出願第08/9
22,004号に記載されている。
As mentioned above, it is desirable to use a uniformly mixed ink-water suspension. A new and improved mixer for obtaining such a homogeneously mixed suspension is described below. This mixer is disclosed in U.S. patent application Ser.
22,004.

【0034】図7及び図9に示すように、混合分散器15
6には、第1円形水平壁164と、高さが21.0cm、内径が約
17.8cmの円筒形上部垂直壁166とで円筒形上部室168を形
成した容器163を有している。
As shown in FIG. 7 and FIG.
6 has a first circular horizontal wall 164, a height of 21.0 cm and an inner diameter of about
It has a container 163 in which a cylindrical upper chamber 168 is formed by a cylindrical upper vertical wall 166 of 17.8 cm.

【0035】第1水平壁164には直径が約6.4cmの孔170
が設けられている。また容器163の第1水平壁164の下方
には、直径が約18.3cmの円筒形下部垂直壁172が設けら
れている。第1水平壁164、円筒形下部垂直壁172、及び
第2円形水平壁174が、円筒形下部室176を形成してい
る。第2円形水平壁174に設けられた約8cm四方の正方形
の開口178ギヤポンプ180が装着され、モータ(図示省
略)に駆動されて下部室176から水−インク懸濁液が排
出される。
The first horizontal wall 164 has a hole 170 with a diameter of about 6.4 cm.
Is provided. Below the first horizontal wall 164 of the container 163, a cylindrical lower vertical wall 172 having a diameter of about 18.3 cm is provided. The first horizontal wall 164, the cylindrical lower vertical wall 172, and the second circular horizontal wall 174 form a cylindrical lower chamber 176. A gear pump 180 having a square opening 178 of about 8 cm square provided on the second circular horizontal wall 174 is mounted, and driven by a motor (not shown) to discharge the water-ink suspension from the lower chamber 176.

【0036】第1水平壁164には、カップ形の外部ステ
ータ(静止体)182が取り付けられ、その円筒壁186は厚
みが約4.8mmで24個の縦穴184が等間隔に形成されてい
る。外部ステータ182にはカップ形の内部ステータ188が
固定されており、その円筒壁192は厚みが約4mmで16個の
縦孔190が等間隔に形成されている。縦孔184及び190
は、高さが約15.9mm、幅が約3.4mmである。
A cup-shaped external stator (stationary body) 182 is attached to the first horizontal wall 164, and its cylindrical wall 186 has a thickness of about 4.8 mm and 24 vertical holes 184 formed at equal intervals. A cup-shaped internal stator 188 is fixed to the external stator 182, and its cylindrical wall 192 has a thickness of about 4 mm and 16 vertical holes 190 formed at equal intervals. Vertical holes 184 and 190
Has a height of about 15.9mm and a width of about 3.4mm.

【0037】上部室168の上部に高速モータ194が設けら
れ、矢印198で示すように、モータ軸196を上から見て時
計方向に回転駆動する。モータ軸196にはプロペラ100が
取り付けられ、120゜の等角度間隔に設けられた3枚
の各プロペラ翼102は、前縁104が後縁106の上方にある
ように水平方向に対して約20゜のピッチが付けられて
いる。プロペラ100は、翼径が約12.7cmであり、上部室1
68内において、第1水平壁164の上方に翼径の半分から
翼径に等しい高さでモータ軸196に取り付けられてい
る。
A high-speed motor 194 is provided above the upper chamber 168, and drives the motor shaft 196 to rotate clockwise when viewed from above, as indicated by an arrow 198. The propeller 100 is mounted on the motor shaft 196, and each of the three propeller blades 102 provided at an equal angular interval of 120 ° has approximately 20 degrees with respect to the horizontal direction so that the leading edge 104 is above the trailing edge 106.ピ ッ チ pitch is attached. The propeller 100 has a wing diameter of about 12.7 cm, and the upper chamber 1
Within 68, above the first horizontal wall 164, it is attached to the motor shaft 196 at a height equal to half the blade diameter and equal to the blade diameter.

【0038】モータ軸196の下端にロータ108(特に図8
及び図10参照)が取り付けられている。ロータ108は
120゜の等角度間隔に設けられた3枚の水平翼110を
有している。各翼110には下方に延びる内歯112と外歯11
4が設けられている。各内歯112は、内部ステータの壁19
2の内側にあり、外歯114は、内部ステータの壁192と外
部ステータの壁186の間にある。各歯112、114とステー
タの壁186、192の間は、約0.4mmの比較的狭い間隔とな
っている。
At the lower end of the motor shaft 196, the rotor 108 (particularly FIG.
And FIG. 10). The rotor 108 has three horizontal blades 110 provided at equal angular intervals of 120 °. Each wing 110 has internal teeth 112 and external teeth 11 extending downward.
4 are provided. Each internal tooth 112 is connected to the internal stator wall 19.
Inside 2, the external teeth 114 are between the inner stator wall 192 and the outer stator wall 186. There is a relatively small spacing of about 0.4 mm between each tooth 112,114 and the stator walls 186,192.

【0039】運転時には、モータが毎分約500〜4000回
転で回転し、モータ軸196、ロータ108、及びプロペラ10
0がモータ194と同速度で回転する。プロペラ翼102にピ
ッチが付いているために、プロペラ100の回転により、
上部室168内のインクと原料溶液が混合され、同時にロ
ータ108に向かって下方に押し流される。ロータ108の回
転により、ロータの歯112、114と内部及び外部ステータ
の壁192、186の間で、インクと溶液の剪断が行われる。
この剪断によって液が内部及び外部ステータ192、186の
縦孔190、184で分散され、細かく分散された水−インク
懸濁液となって下部室176に流入する。そして水−イン
ク懸濁液はギヤポンプ180によって印刷機への供給管に
送出される。
During operation, the motor rotates at about 500 to 4000 revolutions per minute, and the motor shaft 196, the rotor 108, and the propeller 10
0 rotates at the same speed as the motor 194. Due to the pitch of the propeller wings 102, the rotation of the propeller 100
The ink and the raw material solution in the upper chamber 168 are mixed and simultaneously swept downward toward the rotor 108. Rotation of the rotor 108 causes shearing of the ink and solution between the rotor teeth 112, 114 and the inner and outer stator walls 192, 186.
Due to this shearing, the liquid is dispersed in the vertical holes 190, 184 of the inner and outer stators 192, 186 and flows into the lower chamber 176 as a finely dispersed water-ink suspension. The water-ink suspension is then delivered by a gear pump 180 to a supply tube to a printing press.

【0040】プロペラ100はインクと原料溶液を予備混
合して、上部室164に添加された原料溶液がインクの上
面に停滞して、所定水分濃度の水−インク懸濁液の形成
を妨げることがないようにする。またプロペラ100は、
ロータ108の上部での空隙の形成を防止してインクと液
の下部室176への流入を妨げないようにする。
The propeller 100 premixes the ink and the raw material solution so that the raw material solution added to the upper chamber 164 stagnates on the upper surface of the ink, thereby preventing the formation of a water-ink suspension having a predetermined moisture concentration. Not to be. Propeller 100
The formation of a gap in the upper part of the rotor 108 is prevented so that the flow of ink and liquid into the lower chamber 176 is not hindered.

【0041】要するに、上記のように、本発明の測定装
置によると、均一混合された水−インク懸濁液中の水分
濃度が0〜50%の範囲で、直線的な出力が得られ対数増
幅器が不要となることがわかる。特に、この水分測定器
では均一混合された水−インク懸濁液中の水分濃度0〜
50%、即ち大半の水−インク懸濁液の通常の使用範囲に
おいて直線的な出力が得られる。さらに、上記形式の水
分濃度測定器に用いるセンサも開示されていることがわ
かる。
In short, as described above, according to the measuring apparatus of the present invention, a linear output is obtained when the water concentration in the uniformly mixed water-ink suspension is in the range of 0 to 50%, and the logarithmic amplifier is obtained. Is unnecessary. In particular, in this moisture meter, the water concentration in the uniformly mixed water-ink suspension is 0 to 0.
A linear output is obtained at 50%, the normal use range of most water-ink suspensions. Further, it can be seen that a sensor used in the above-described type of moisture concentration measuring device is also disclosed.

【0042】さらに、本発明が上記の特定の実施形態に
より説明されているが、それに限定されるものではな
い。むしろ、各請求項に記載された事項の文言、及びそ
の均等範囲にある改良及び形態は全て本発明の範囲内に
ある。
Further, while the present invention has been described with reference to the above specific embodiments, it is not limited thereto. Rather, the wording of the subject matter recited in the claims, and all modifications and forms falling within the equivalent range thereof, fall within the scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の水分測定器のフローシートである。FIG. 1 is a flow sheet of the moisture meter of the present invention.

【図2】 本発明の水分測定器に用いるセンサの平面図
である。
FIG. 2 is a plan view of a sensor used in the moisture meter of the present invention.

【図3】 図2の3−3線に沿ったセンサの断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view of the sensor taken along line 3-3 in FIG. 2;

【図4】 図1に示す水分測定器のドライバ回路の回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a driver circuit of the moisture meter shown in FIG.

【図5】 図1に示す水分測定器のレシーバ回路の回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a receiver circuit of the moisture meter shown in FIG.

【図6】 図2、図3に示すセンサの出力例である。FIG. 6 is an output example of the sensor shown in FIGS. 2 and 3;

【図7】 混合分散器の一部破断側面図である。FIG. 7 is a partially broken side view of the mixing and dispersing device.

【図8】 図7に示す混合分散器のロータ、内側ステー
タ、及び外側ステータの平面図である。
8 is a plan view of a rotor, an inner stator, and an outer stator of the mixing and dispersing device shown in FIG.

【図9】 図8の9−9線に沿ったロータ、内側ステー
タ、及び外側ステータの部分側面図である。
FIG. 9 is a partial side view of the rotor, inner stator, and outer stator taken along line 9-9 of FIG.

【図10】 図7に示す混合分散器のロータの底面図で
ある。
FIG. 10 is a bottom view of the rotor of the mixing and dispersing device shown in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・水分測定器 20・・・水分センサ 22・・・極板(円板) 24・・・側面絶縁材 26・・・ハウジング 36・・・発振器ボックス 38・・・開口 40・・・周波数発振器 46・・・ドライバ 47・・・レシーバ 50・・・ケーブル 60・・・周波数−電圧変換器 70・・・ローパス・フィルタ 80・・・アナログ−デジタル変換器 82・・・水分濃度変換器 100・・・プロペラ 108・・・ロータ 156・・・混合分散器 180・・・ギヤポンプ 10 ・ ・ ・ Moisture measuring device 20 ・ ・ ・ Moisture sensor 22 ・ ・ ・ Plate (disc) 24 ・ ・ ・ Side insulation 26 ・ ・ ・ Housing 36 ・ ・ ・ Oscillator box 38 ・ ・ ・ Opening 40 ・ ・ ・Frequency oscillator 46 ・ ・ ・ Driver 47 ・ ・ ・ Receiver 50 ・ ・ ・ Cable 60 ・ ・ ・ Frequency-voltage converter 70 ・ ・ ・ Low-pass filter 80 ・ ・ ・ Analog-digital converter 82 ・ ・ ・ Moisture concentration converter 100 ・ ・ ・ Propeller 108 ・ ・ ・ Rotor 156 ・ ・ ・ Mixer / disperser 180 ・ ・ ・ Gear pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ダブリュ. オルゼチョウスキ ー アメリカ合衆国 60462 イリノイ オル ランド パーク コベントリー コート 15257 (72)発明者 シェン−モン チョウ アメリカ合衆国 60559 イリノイ ウエ ストモント エス. ウィルメット 827 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Thomas W. Inventor. Orzechowski United States 60462 Illinois Orland Park Coventry Court 15257 (72) Inventor Shen-Mont Chow United States 60559 Illinois Westmont S.S. Wilmette 827

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電容量センサであって、 第1空間を形成するハウジング;第1空間内で第2空間
を形成する側面絶縁材;及び第2空間内で一定の間隔を
隔て側面絶縁材に固定された、対向する2枚の極板で構
成され、前記ハウジングが被測定物を導入する少なくと
も1つの開口を有し、対向する2枚の極板の静電容量
が、その間に存在する物質に関係して決まることを特徴
とする静電容量センサ。
1. A capacitance sensor, comprising: a housing forming a first space; a side insulating material forming a second space in the first space; and a side insulating material forming a predetermined space in the second space. And the housing has at least one opening for introducing an object to be measured, and the capacitance of the two opposing electrode plates is present therebetween. An electrostatic capacitance sensor characterized by being determined in relation to a substance.
【請求項2】 前記ハウジングが、2枚の極板を外部の
電磁界から遮蔽する金属である請求項1記載のセンサ。
2. The sensor according to claim 1, wherein the housing is made of metal that shields the two electrode plates from an external electromagnetic field.
【請求項3】 前記2枚の極板が側面絶縁材に強固に固
定されている請求項1記載のセンサ。
3. The sensor according to claim 1, wherein the two electrode plates are firmly fixed to a side surface insulating material.
【請求項4】 前記2枚の極板が金属製で、相互の間隔
を決める対向面を有しており、各対向面が、腐食防止と
電流の漏洩防止のために合成樹脂被覆されている請求項
1記載のセンサ。
4. The two electrode plates are made of metal and have opposing surfaces that determine the distance between each other, and each opposing surface is coated with a synthetic resin for corrosion prevention and current leakage prevention. The sensor according to claim 1.
【請求項5】 対向する前記2枚の極板がマルチバイブ
レータに接続されている請求項1記載のセンサ。
5. The sensor according to claim 1, wherein the two opposing electrode plates are connected to a multivibrator.
【請求項6】 対向する前記2枚の極板が、R-C回路内
でマルチバイブレータの出力周波数を決めるコンデンサ
を形成している請求項5記載のセンサ。
6. The sensor according to claim 5, wherein the two opposite plates form a capacitor that determines the output frequency of the multivibrator in the RC circuit.
【請求項7】 前記マルチバイブレータが前記ハウジン
グに搭載されている請求項5記載のセンサ。
7. The sensor according to claim 5, wherein the multivibrator is mounted on the housing.
【請求項8】 被測定物質が水を含む均一な懸濁液であ
り、水分濃度0〜50%の範囲でマルチバイブレータの出
力周波数が直線的に変化する請求項6記載のセンサ。
8. The sensor according to claim 6, wherein the substance to be measured is a uniform suspension containing water, and the output frequency of the multivibrator changes linearly within a water concentration range of 0 to 50%.
【請求項9】 対向する前記2枚の極板が、平行に配置
された同一直径の円板であり、円板の直径と極板の間隔
との比が12:1〜20:1である請求項1記載のセンサ。
9. The two opposing electrode plates are disks of the same diameter arranged in parallel, and the ratio between the diameter of the disk and the distance between the electrode plates is 12: 1 to 20: 1. The sensor according to claim 1.
【請求項10】 均一な懸濁液中の水分を監視する水分
濃度測定装置であって、 R-C回路の時間常数によって出力周波数が決まるマルチ
バイブレータ;懸濁液中の水分濃度に応じて変化する静
電容量が変化し、センサの静電容量に応じてR-C時間常
数が変化し、水分濃度が0〜50%の範囲で水分濃度に応
じてマルチバイブレータの周波数が直線的に変化する静
電容量センサ;及びマルチバイブレータに接続され、マ
ッピング機能に応じて水分濃度を出力する変換器とを備
えたことを特徴とする水分濃度測定装置。
10. A moisture concentration measuring device for monitoring moisture in a uniform suspension, comprising: a multivibrator whose output frequency is determined by a time constant of an RC circuit; a static vibrator which varies according to the moisture concentration in the suspension. Capacitance sensor in which the capacitance changes, the RC time constant changes according to the capacitance of the sensor, and the frequency of the multivibrator changes linearly according to the moisture concentration in the moisture concentration range of 0 to 50% A converter connected to the multivibrator and outputting a moisture concentration according to a mapping function.
【請求項11】 前記マッピング機能が、センサが検知
した水分濃度に応じてマルチバイブレータの出力周波数
が減少する下り勾配となる請求項10記載の測定装置。
11. The measuring device according to claim 10, wherein the mapping function is a downward slope in which the output frequency of the multivibrator decreases according to the moisture concentration detected by the sensor.
【請求項12】 前記水分濃度が0〜50%の範囲で、水
分濃度に対するマッピング機能が直線的である請求項10
記載の測定装置。
12. The mapping function for the water concentration is linear when the water concentration is in the range of 0 to 50%.
The measuring device as described.
【請求項13】 前記静電容量センサが、 第1空間を有するハウジング;第1空間内で第2空間を
形成する側面絶縁材;及び第2空間内で側面絶縁材に平
行等間隔に固定された2枚の極板を有し、前記ハウジン
グが、2枚の極板の間に被測定懸濁液を導入するための
少なくとも1つの開口を有している請求項10記載の測定
装置。
13. The capacitance sensor is fixed to a housing having a first space; a side-surface insulating material forming a second space in the first space; and an equi-spaced parallel to the side-surface insulating material in the second space. 11. The measuring device according to claim 10, further comprising two electrodes, wherein the housing has at least one opening for introducing the suspension to be measured between the two electrodes.
【請求項14】 前記変換器が、マルチバイブレータの
出力周波数を電圧に変換する周波数−電圧変換器であ
り、水分濃度変換器が前記マッピング機能を実行する請
求項10記載の測定装置。
14. The measuring device according to claim 10, wherein the converter is a frequency-voltage converter that converts an output frequency of a multivibrator into a voltage, and the moisture concentration converter performs the mapping function.
【請求項15】 前記水分濃度変換器がマイクロプロセ
ッサで構成されている請求項14記載の測定装置。
15. The measuring device according to claim 14, wherein the moisture concentration converter is constituted by a microprocessor.
【請求項16】 前記周波数−電圧変換器とマイクロプ
ロセッサの間にアナログ−デジタル変換器が接続されて
いる請求項15記載の測定装置。
16. The measuring device according to claim 15, wherein an analog-digital converter is connected between the frequency-voltage converter and the microprocessor.
【請求項17】 前記マッピング機能が、 X、Yが懸濁液に関係する常数、Vが周波数−電圧変換
器の電圧出力であるとき、水分濃度=X−(Y*V)で
表される請求項14記載の測定装置。
17. The mapping function is as follows: when X and Y are constants related to the suspension, and V is the voltage output of the frequency-voltage converter, the water concentration is represented by X− (Y * V). The measuring device according to claim 14.
【請求項18】 前記X、Yが分析手法によって決めら
れる請求項17記載の測定装置。
18. The measuring apparatus according to claim 17, wherein said X and Y are determined by an analysis method.
【請求項19】 前記マルチバイブレータが2本撚り線
ケーブルを介して変換器に接続されている請求項10記載
の測定装置。
19. The measuring device according to claim 10, wherein the multivibrator is connected to the converter via a two-stranded cable.
【請求項20】 前記マルチバイブレータの出力周波数
をデジタル信号として伝送するための、2本撚り線ケー
ブルの両端に接続されたRS-422ドライバとRS-422レシー
バとを有する請求項19記載の測定装置。
20. The measuring apparatus according to claim 19, further comprising an RS-422 driver and an RS-422 receiver connected to both ends of a two-stranded cable for transmitting an output frequency of the multivibrator as a digital signal. .
【請求項21】 均一混合された懸濁液中の水分濃度を
監視する装置であって、 2つの被覆金属面を有し、金属面が金属製のハウジング
によって外部電磁界から遮蔽されているコンデンサ;コ
ンデンサの2つの金属面の間に均一混合された懸濁液を
送給する少なくとも2つの開口;2つの金属面の間の均
一な懸濁液中の水分濃度に応じて振動周波数が決まる、
コンデンサを利用した振動回路;及び水分濃度の増加に
応じて周波数が直線的に減少する下り勾配の一次関数的
機能をもつ、振動回路の周波数を均一な懸濁液の水分濃
度に変換する変換手段を備えたことを特徴とする水分濃
度監視装置。
21. A device for monitoring the concentration of water in a homogeneously mixed suspension, the capacitor having two coated metal surfaces, the metal surfaces being shielded from an external electromagnetic field by a metal housing. At least two openings for delivering a homogeneously mixed suspension between the two metal surfaces of the condenser; the vibration frequency depends on the moisture concentration in the uniform suspension between the two metal surfaces;
An oscillating circuit using a condenser; and a conversion means for converting the frequency of the oscillating circuit into a uniform moisture concentration in the suspension, having a linear function of a downward slope whose frequency decreases linearly with an increase in the moisture concentration. A moisture concentration monitoring device comprising:
【請求項22】 前記変換手段が、周波数信号をアナロ
グ電圧信号に変換する周波数−電圧変換器、アナログ電
圧信号をデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換
器、及びデジタル値から懸濁液中の水分濃度を決定する
デジタル・コンピュータを備えている請求項21記載の監
視装置。
22. A frequency-to-voltage converter for converting a frequency signal to an analog voltage signal, an analog-to-digital converter for converting an analog voltage signal to a digital value, and water in the suspension from the digital value. 22. The monitoring device according to claim 21, further comprising a digital computer for determining the concentration.
【請求項23】 前記変換手段が振動回路から離れてお
り、振動周波数が偏差信号として、2本撚り線ケーブル
を介して変換手段に伝送される請求項21記載の監視装
置。
23. The monitoring device according to claim 21, wherein the conversion unit is separated from the vibration circuit, and the vibration frequency is transmitted as a deviation signal to the conversion unit via a two-stranded cable.
【請求項24】 監視機能が、少なくとも水分濃度が0
〜50%の範囲で直線的である請求項21記載の監視装置。
24. The monitoring function according to claim 1, wherein at least the water concentration is zero.
22. The monitoring device of claim 21, wherein the monitoring device is linear in the range of ~ 50%.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004538190A (en) * 2001-08-20 2004-12-24 ゴス インターナショナル コーポレイション Water content detection system for ink / water emulsion of lithographic printer
JP2005274273A (en) * 2004-03-24 2005-10-06 Miyakoshi Printing Machinery Co Ltd Method for measuring ink concentration
WO2012043423A1 (en) 2010-09-29 2012-04-05 ユニ・チャーム株式会社 State quantity distribution measuring device, and method for measuring state quantity distribution of sample

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19914970C2 (en) * 1999-04-01 2001-05-31 Koenig & Bauer Ag Method for determining the water content of printing ink
JP3509007B2 (en) * 2000-06-29 2004-03-22 株式会社デンソー AC generator for vehicles
GB0019132D0 (en) * 2000-08-04 2000-09-27 Aurora Technical Trading Ltd A solution monitor
DE10061691B4 (en) 2000-12-12 2004-12-30 Agie S.A., Losone Device and method for detecting a machining electrode of a machine tool
CN100390000C (en) * 2001-10-01 2008-05-28 日本精工株式会社 Vehicle steering telescopic shaft
US7284898B2 (en) * 2004-03-10 2007-10-23 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for mixing water and non-aqueous materials using measured water concentration to control addition of ingredients
CN100409004C (en) * 2006-05-11 2008-08-06 西安交通大学 System for measuring phase fraction and phase interface in multiphase pipe flow by using monofilament capacitance probe
US20120092020A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-19 Xin Zhou Acoustic apparatus and acoustic sensor apparatus including a clamp
JP2014232002A (en) * 2013-05-28 2014-12-11 愛三工業株式会社 Liquid quality detection device
CN113985142B (en) * 2021-12-30 2022-03-22 昆山龙雨智能科技有限公司 Measuring device for dielectric constant and using method thereof

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1960168A (en) 1933-03-28 1934-05-22 Light Sensitive Apparatus Corp Oil tester using radio frequency
US2544529A (en) 1946-07-31 1951-03-06 Fielden John Ernest Electrical determination of moisture content and other properties
US3025465A (en) 1959-10-12 1962-03-13 Forte Fairbairn Inc Measurement of capacitivity of materials
US3696299A (en) 1970-02-04 1972-10-03 Liggett & Myers Inc Relative carbon content meter for smoke filters
US3739266A (en) 1970-11-18 1973-06-12 Hardwicke Etter Co System for sensing variations in the dielectric constant of a flow of material
US3825682A (en) * 1973-06-27 1974-07-23 Rca Corp Balanced line driver, line receiver system
DE2412165A1 (en) 1974-03-14 1975-09-25 Paul J Dipl Ing Metzger Suspension measuring device for concentration of solids - has capacitive sensor whose permittivity depends on concentration of particles
US4048844A (en) 1974-09-06 1977-09-20 Andrzej Dunikowski Electric system of meter for measurements of density of mixtures conveyed in a pipeline
GB1578527A (en) 1976-03-13 1980-11-05 Lucas Industries Ltd Apparatus for detecting water in oil
US4130796A (en) 1977-12-07 1978-12-19 Westinghouse Electric Corp. Calibrating and measuring circuit for a capacitive probe-type instrument
US4399404A (en) 1981-02-23 1983-08-16 Resh Roy E Moisture tester with probe
US4429273A (en) 1981-03-20 1984-01-31 Texaco Inc. Oil-water monitor
US4468611A (en) * 1982-06-01 1984-08-28 Tward 2001 Limited Capacitive system for monitoring the dielectric properties of flowing fluid streams
US4559493A (en) 1984-06-01 1985-12-17 Rockwell International Corporation Meter for measuring the concentration of water in a water-ink mixture
US4658207A (en) 1985-03-28 1987-04-14 Rockwell International Corporation Device for measuring the water content of ink samples
FR2610724B1 (en) 1987-02-10 1989-05-26 Renault DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF CARBONACEOUS MATERIALS IN A DIESEL ENGINE OIL
JPH01165457U (en) 1988-05-12 1989-11-20
US4916940A (en) 1988-07-05 1990-04-17 Mougne Marcel L Method and apparatus for measuring and calculating bulk water in crude oil
US5125265A (en) 1990-10-09 1992-06-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Contamination capacitance probe system
CH684550A5 (en) 1992-10-01 1994-10-14 Zellweger Uster Ag A capacitive sensor for the detection of mass and / or variations in diameter of elongated textile test material.
US5927200A (en) * 1997-09-02 1999-07-27 Goss Graphic Systems, Inc. High-shear liquid mixing and dispersing apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004538190A (en) * 2001-08-20 2004-12-24 ゴス インターナショナル コーポレイション Water content detection system for ink / water emulsion of lithographic printer
JP2005274273A (en) * 2004-03-24 2005-10-06 Miyakoshi Printing Machinery Co Ltd Method for measuring ink concentration
JP4540375B2 (en) * 2004-03-24 2010-09-08 株式会社ミヤコシ Ink density measurement method
WO2012043423A1 (en) 2010-09-29 2012-04-05 ユニ・チャーム株式会社 State quantity distribution measuring device, and method for measuring state quantity distribution of sample
US9213039B2 (en) 2010-09-29 2015-12-15 Unicharm Corporation State quantity distribution measuring apparatus and method of measuring state quantity distribution of sample

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